Linu系统编程实验gccgdb的使用以及Makefile文件的编写

1、实验二：gcc、gdb、Makefile 的使用实验目的：（一）学会使用gcc编译器（二）学会gdb调试器的使用（三）学会编写 Make巾le实验要求：（一）编写一应用程序，使用gcc进行编译，并分别使用-o, -g, -static , -O2等选项（二）编写一应用程序，使用gdb调试，调试中使用到该小节所介绍的所有命令（三）实现一应用程序，该程序有两个c文件构成，使用 makefile来完成对该程序的编译实验器材：软件：安装了 Linux的vmware虚拟机硬件：PC机一台实验步骤：（一）gcc编译器1、先用vi编辑hello.c 文件，内容如下：#include <stdio,h&

2、gt;int nain（void）（printff "hello worldXn1"）;return 0;2、gcc指令的一般格式为：gcc 选项要编译的文件选项目标文件 例：使用gcc编译命令，编译 hello.c 生成可执行文件 hello ,并运行hellorootlocalhost rootlocalhost rootlocalhost hello worldrootglocalhostgcc# vi hello.cgcc# gcc hello.c -o hellogcc# ./hellogcc#上面的命令一步由.c文件生成了可执行文件，将 gcc的四个编译流程：预

3、处理、编译、 汇编、连接一步完成，下面将介绍四个流程分别做了什么工作 3、-E选项的作用：只进行预处理，不做其他处理。例：只对hello.c 文件进行预处理，生成文件 hello.i ,并查看rootlocdlhost gcc# gcc -E hello.c -o hello.iroot（alocalhost gcc # Ishello hello, c hello.i通过查看可以看到头文件包含部分代码 #include <stdio.h>经过预处理阶段之后，编译 器已将stdio.h 的内容贴了进来。4、-S选项的使用-S选项的作用：只是编译不汇编，生成汇编代码hello.s例：

4、将hello.i文件只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码rootlocalhost rootglocalhost nello hellot c rootlocalhostgcc# gcc -S hello.i -o hello.s gcc# Ishello.i hello.sgcc# |5、-c选项的使用-c选项的作用：只是编译不连接，生成目标文件 .0例：将汇编代码hello.s只编译不链接成 hello.o 文件root(alocalhost gcc# gcc -c hello.s -o hell。*。rootlocalhost gcc# Ishello hello.c hello.i h

5、ello.o hello.s6、将编译好的hello.o 链接库，生成可执行文件 hellorootlocalhost root(alocalhost hello hello.c root(alocalhost hello worldgcc# gcc hello.o -o hello gcc# Ishello.i hello.o hello.s gcc# ./hello7、-static 选项的使用-static 选项的作用：链接静态库例：比较hello.c连接动态库生成的可执行文件hello和链接静态库生成的可执行文件hellol 的大小-o hellohello.c -o hellolro

6、otlocalhost gcc# gcc hello.c rootlocalhost gcc# gcc - static rootlocalhost gcc# lltotal 636-rwxr-xrx-rwxr-xr-x- rw - r r - rw - r- - r- rw-r-r - rw - r r 1 root root1 root root1 root root1 root root1 root root1 root root4641 Jun605990 Jun75 Jun18880 Jun844 Jun416 Jun1 03:47 hello1 03:47 hellol1 03:1

7、5 hello.c1 03:27 hello.i1 03:41 hello.o1 03:35 hello.s可以看到静态链接库的可执行文件hellol比动态链接库的可执行文件hello要大的多,他们的执行效果是一样的8、-g选项的使用-g选项的作用：在可执行程序中包含标准调试信息例：将hello.c编译成包含标准调试信息的可执行文件hello2rootlocalhost roQtOlocalhost hello hello2 hellol hello.cgcc# gcc -g hello.c -o hello2 gcc# Ishello.i hello.shello.o带有标准调试信息的可执行

8、文件可以使用gdb调试器进行调试，以便找出逻辑错误 9、-O2选项的使用-O2选项的作用：完成程序的优化工作例：将hello.c 用O2优化选项编译成可执行文件hello3 ,和正常编译产生的可执行文件hello进行比较root(alocalhos t rootlocalhost hello hello2 hellol hello3 root(alocalhost hello worldroot(alocalhost hello worldgcc# gcc -02 hello,c -o hello3 gcc# Ishello.c hello.。hello.i hello.sgcc# ./hel

9、logcc# ./Ihello3(二)gdb调试器1、先用vi编辑文件test.c 用于gdb调试器调试，内容如下#include <stdio.h>int main(void)int sum(int sum);int i,result=0;sum(100);for(i=1;i<=100;i+)result+=i;printf("The sum in main function is %dn",result);return 0;int sum(int num)int i,n=0;for(i=0;i<=num;i+)n+=i;printf("

10、The sum in sum function is %dn",n);test2、将test.c文件编译成包含标准调试信息的文件root(alocalhost gdbj# gcc -g test.c -o test rootfaiocalhost gdb# Is test test.c3、启动gdb进行调试raotlocalhost gdb# gdb testGNU gdb Red Hat Linux (6.5-25.e15rh)Copyright (C 2006 Free Software Foundation, Inc.GDB is free software, covered

11、by the GNU General Public Licenser and you arewelcome to change it and/or distribute copies of it und er certain conditions*Type "show copying" to see the conditions.There is absolutely no warranty for GDB, Type "show wa rranty1* for details.This GDB was configured as ”i386-edh己t-linu

12、x-gnu”.Us ing host libthreaddb library "/lib/i686/nosegneg/libth read db.so.1".(gdb)可以看到gdb启动界面中显示了 gdb的版本、自由软件等信息，然后进入了有“gdb”开头的命令行界面4、l (list )命令 l命令用于查看文件(gdb) list1 #include <；5tdio. h> int maim(void) (int sum(int sum);int i,result=0;sum(LOG);for(i-l;i<=100;i+) result+=i;)prin

13、tf("The sum in main function is %dlln", result);(gdb) I11 return 6;12 13 int sum(int num)可以看到每行代码面前都有对应的行号，这样方便我们设置断点。5、b (breakpoint )命令b用于设置断点，断点调试时调试程序的一个非常重要的手段，设置方法：在”b"命令之后加上对应的行号，如下图(gdb) b 6Breakpoint 2 at 0x804839c: file test.c, line 6.在gdb中可以设置多个断点。 代码运行时会到断点对应的行之前暂停，上图中，代码就

14、会运行到第7行之前暂停(并没有运行第 7行)。6、info命令info命令用于查看断点情况，设置好断点后可以用它来查看7、r(run)命令(gdb) b 7Breakpoint 1 at 0x8O483a8: file test.c, line 7. (gdb) info bNum TypeDi5P Enb AddressWhat1 breakpointkeep y 0xG8O483a8 in mainat test.c:7(gdb) |r命令用于运行代码，默认是从首行开始运行，也可以在r后面加上行号，从程序中指定行开始运行。(gdb) rStarting program: /home/Lin

15、ux C/test/gdb/testThe sum in sum function is 5050Breakpoint 1, main () at testtc:7 7for(i=l;i<=100;i+)(gdb) |可以看到程序运行到断点处就停止了8、p (print )命令p命令用于查看变量的值，在调试的时候我们经常要查看某个变量当前的值与我们逻辑 设定的值是否相同，输入 p+变量名即可(gdb) p result$1 = 0(gdb) p numNo symbol "num" in current context( (gdb) p i$2 = 2420724(g

16、db) |可以看到result在第6行已被赋值为零，而i目前还没有被赋值所以是一个随机数， 在主函数里看不到 num的值，只有进入子函数才能看到9、s (step )命令s命令用于单步运行，另外 n (next)命令也用于单步运行，他们的区别在于：如果有 函数调用的时候，s会进入该函数而 n不会进入该函数。Breakpoint 2, main () at test.c:66sum(lOO);(gdb) sisum (num=100) at test.c:15 15int i,n=0;(gdb) (gdb) p num $3 = 100 (gdb) I可以看到进入了 sum子函数，这时候就能看到

17、 num的值为100。 10、n (next )命令n命令用于单步运行，下面是 n命令的使用：Breakpoint 2* main () at test.c:66 sum(100)；(gdb) nThe sum in sum function is 505G7 for(i-l;i<=10O;i+)(gdb) I和s命令的运行效果对比会发现， 使用n命令后，程序显示函数sum的运行结果并向下 执行，而使用s命令后则会进入到 sum函数之中单步运行 11、finish 命令finish 命令用于运行程序，直到当前函数结束。例如我们进入了 sum函数，使用finish 命令的情况Breakpo

18、int 2t main () at test,c:6 6sum(100);(gdb) s sum (num=100) at test.c:15 15int i,n=0;(gdb) p num i $4 = 100 (gdb) finishRun till exit f rem #0 sum (num=10G) at test.c：15The sum in sum function is 5056 main () at test.c:77for(i=l;i<=10G;i+)Value returned is $5 = 32(gdb)当我们调试的时候如果觉得某个函数存在问题，进入函数调试之后

19、发现问题不在这个函数，那么我们就可以使用 finish 命令运行程序，知道当前函数结束。12、c命令用于恢复程序的运行，例如我们再一个程序中设置了两个断点，而觉得问题不会 再这两个断点之间的代码上，那么我们局可以在查看完第一个断点的变量及堆栈情况后，使(gdb) b 5 Breakpoint 4 at (gdb) b 12 Breakpoint 5 at (gdb) info b Num Type 4 breakpoint5 breakpoint用c命令恢复程序的正常运彳T,代码就会停在dier个断点处0x8048395: file test tct line 5.Ox80483d9: fil

20、e test.ct line 12.Disp Enb Address What keep y 0x08048395 in main at lest,c:5 keep y 0x080483d9 in main at test.c;12(gdb) c Continuing The sum in sum function is 5050 The sum in main function is 5G50Breakpoint 5, main () at teste 1212(gdb) c Continuing .Program exited normally. (gdb)13、q (quit )命令q命

21、令用于退出gdb调试器(gdb) qrootlocalhost gdb#(三)Makefile 文件的编写1、先用vi编辑一个简单的c程序，由两个文件组成文件fun.c内容#include "fun.h"int max_fun(int x,int y)if(x>=y)return x;elsereturn y;文件main.c内容#include "fun.h"int main(void)int a,b;printf("Please enter the number a and bn");scanf("%d%d&quo

22、t;,&a,&b);int max=0;max=max_fun(a,b);printf("The max number is %dn",max);return 0;文件fun.h内容#include <stdio.h>extern int max_fun(int x,int y);2、使用gcc编译命令直接编译出可执行文件main,并运行查看结果rootfalocalhost makefile# gcc m 己 in.c fun . c -o main rootlocalhost makefile# Is fun,c fun.h main mai

23、n,croot(alocaLhost makefile# ./mainPlease enter the number a and b1256The max number is 56root(alocalhost makefile#3、用vi编辑makefile ,内容如下所示 main:main.o fun.ogcc main.o fun.o -o mainmain.o:main.c fun.hgcc -c main.c -o main.o fun.o:fun.c fun.hgcc -c fun.c -o fun.oclean:rm -f main *.o4、退出并保存，在 shell中键入m

24、ake,查看并运行产生的可执行文件mainrootlocalhost makefile# makegcc -c main-c -q main.ogcc -c fun.c -o fun.ogcc main.。 fun.o -o mainrootlocalhost makefile# Isfun.c fun.h fun.o main ma i n,c main.o makefile rootilccalhost makefile# , /mainPlease enter the number a and b2367 The max number is 67rootlocalhost makefil

25、e# |5、用vi打开makefile进行改写，用变量进行替换，经变量替换后的makefile如下OBJS=main.o fun.oCC=gccCFLAGS=-c main:$(OBJS) $(CC) $(OBJS) -o main main.o:main.c fun.h$(CC) $(CFLAGS) main.c -o main.o fun.o:fun.c fun.h$(CC) $(CFLAGS) fun.c -o fun.o clean:rm -f main *.o退出保存后，在 shell中执行make和make clean命令的效果和前面第 4步是一样的 6、改写makefile ,使用自动变量，改写后的情